【摘要】：編碼激勵技術是提高超聲檢測中探測距離與測量分辨力的關鍵,在所有編碼碼型中,只有正交互補Golay碼能達到理想解碼效果。為提高超聲檢測效率,論文以“超聲檢測的正交互補Golay碼編解碼技術與應用研究”為題,重點研究正交互補Golay碼基礎理論、多元正交互補Golay碼編解碼技術、準單次多元正交互補Golay碼編解碼技術實現(xiàn)方案等問題,對提高編碼效率、信噪比、靈活性與可實施性具有重要的學術價值和實際意義,研究得到國家重大科學儀器設備開發(fā)專項(2013YQ230575)資助。論文研究超聲檢測的正交互補Golay碼編解碼技術與應用,從二元碼激勵方法、多元碼激勵方法兩方面,綜述國內(nèi)外研究進展,確定研究內(nèi)容。論文主要工作包括:(1)研究正交互補Golay碼激勵方案。根據(jù)正交互補Golay碼的性質和A、B序列對的碼元相互關系分別提出通項遞推法、交叉內(nèi)插法兩種易于在FPGA中實現(xiàn)的正交互補Golay碼合成方法;從合成、發(fā)射、接收三大模塊分析硬件電路架構,完成硬件搭建;并從編碼增益、激勵效率兩方面研究分析編碼激勵的性能,為正交互補Golay碼合成的多元編碼激勵技術提供基礎。(2)研究基于正交互補Golay多元碼激勵編解碼技術。在編碼原理研究方面,對發(fā)射模塊涉及的基波生成模塊、碼元R倍內(nèi)插器、卷積調(diào)幅、調(diào)相器進行詳細研究;在解碼原理研究方面,提出基于匹配、非匹配濾波兩種解碼方案;分析匹配濾波器脈沖壓縮解碼性能,對解碼后回波旁瓣與主瓣峰值關系進行衡量,分析表明,PSNL越小,信噪比越高。(3)提出準單次多元正交互補Golay碼編解碼技術。研究正交互補Golay多元碼激勵模塊化實現(xiàn)過程,實現(xiàn)多元碼生成、調(diào)幅、調(diào)相和編碼激勵,通過軟件算法實現(xiàn)準單次編碼激勵與解碼,提高發(fā)射效率;提出時域反卷積法、頻域解碼法實現(xiàn)雙次到單次激勵碼轉換,進一步提高解碼信噪比,并采用PNSL、HDL語言、消耗時間等參數(shù)綜合評估解碼性能。(4)通過Field II軟件、ModelSim組件對準單次多元正交互補Golay碼激勵技術進行超聲收發(fā)系統(tǒng)功能設計與硬件實現(xiàn)RTL級仿真,搭建測試平臺,對應用單位提供的玻璃鋼航天材料缺陷樣件進行檢測,檢驗該超聲編碼激勵方案可實施性與有效性。實驗結果表明,采用準單次多元正交互補Golay碼進行掃描圖像具有較高的清晰度,缺陷輪廓清晰,孔徑大小比例(2:5:10)與實際一致性好,并具有較高信噪比,對工件缺陷檢查結果提供可靠的評價標準。
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TB559
【圖文】：

三級(AD8131)實現(xiàn)單端到差分轉換，使得回波信號能直接驅動差分 ADC，通過不同的增益放大器組合，能有效提高硬件系統(tǒng)的穩(wěn)定性及信噪比。下面(2)~(6)部分都是基于數(shù)圖2-4 編碼激勵硬件電路圖解碼模塊濾波器組模塊解卷積模塊解碼濾波器矢量求和模塊波束合成模塊接收模擬電路圖 2-5 解碼模塊系統(tǒng)框圖

查結果分別如圖(e)、(f)所示，圖(e)由經(jīng) Gol圖，可以看出，采用 Golay 碼進行掃描圖像小比例(2:5:10)和實際較一致。(a) 超聲無損檢測系統(tǒng) (c) 大功率超聲發(fā)射儀器

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本文編號：2745488